Екстремальні об'єкти з раннього Всесвіту: що таке первинні чорні діри

Дослідження, опубліковане в журналі Physical Review D, припускає, що новий космічний телескоп NASA зможе виявити первинні чорні діри. Ця обсерваторія отримала назву RST або Roman Space Telescope (космічний телескоп Ненсі Грейс Роман). Вчені вважають, що первинні чорні діри можуть бути меншими за звичайні чорні діри, а їхня маса навіть менша, ніж у Землі. Що ж це за екстремальні об'єкти? Про це пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Для того, щоб з'явилася чорна діра, необхідне сильне стиснення. Принаймні таким чином виникають чорні діри зоряної маси. Масивна зірка перетворюється на наднову, а її ядро настільки сильно стискається під дією гравітації, що виникає надзвичайно щільний об'єкт, з якого взагалі ніщо не може вибратися, одного разу туди потрапивши.

У таких чорних дір можуть бути різні маси. Вони можуть перевищувати масу Сонця в кілька разів, а можуть більше в мільйони разів. Але є ще надмасивні чорні діри, які розташовані в центрах галактики і їхня маса може бути більшою за масу Сонця в мільярди разів. Їхній процес появи складніший. Передбачається, що вони створюються або в результаті злиття чорних дір меншого розміру, або ж в результаті стиснення газових хмар під дією гравітації. Як уже писав Фокус, ще одне недавнє дослідження припускає, що такі чорні діри все ж таки виникли внаслідок другого варіанту.

Ще в середині 60-х років минулого століття вчені астрофізики припустили, що існують зовсім інші чорні діри, які отримали назву первинних. Вони сформувалися в перші мікросекунди після Великого вибуху, в той час, коли Всесвіт являв собою гарячу щільну плазму з частинок.

Створення такої чорної діри не є складним процесом. Хоча в перші секунди після Великого вибуху Всесвіт пережив період надзвичайного розширення, званого космічною інфляцією, він ще був досить гарячим для утворення чорної діри. Потрібна лише різниця в щільності між регіонами Всесвіту в 10%, щоб відбулося стиснення і виникла чорна діра.

З огляду на той факт, що для появи первинних чорних дір не потрібні зірки, значить ці об'єкти були маленького розміру з маленькою масою. Вважається, що первинні чорні діри могли мати розмір молекули, але при цьому мати масу астероїда. Теоретично первинні чорні діри можуть існувати і зараз і навіть знаходиться в Сонячній системі.

Ці об'єкти можуть бути або паразитами, які потрапляють у зірки і з'їдають їх зсередини, або зародками всіх надмасивних чорних дір. Виходячи з того, що первинні чорні діри є лише гіпотетичними, тож їхнє виявлення за допомогою телескопа RST, може зробити революцію в астрофізиці.

Вчені вважають, що, коли RST буде шукати планети-ізгої, які вільно переміщаються в космосі і не пов'язані із зірками, то цей пошук може розкрити існування первинних чорних дір. Хоча відрізнити планету-ізгой від чорної діри буде не так просто, все ж астрономи сподіваються на успіх. Можливо вдасться підтвердити давню теорію і виявити первинні чорні діри з масою Землі.

Як уже писав Фокус, вчені зробили прорив у створенні ядерного годинника, який буде не тільки більш точним, а й може зробити революцію в дослідженні головних сил Всесвіту.

Також Фокус писав про те, що астрономи виявили атмосферу у планети, яка складається з алмазів, але це вже вторинна атмосфера. Тобто кам'яниста планета, схожа на Землю, спочатку втратила одну газову оболонку, а потім змогла створити нову.